Materiał 2D Mxene

Mxene jest klasą dwuwymiarowych związków nieorganicznych w naukach materiałowych. Materiały te składają się z przejściowych węglików metalowych, azotków lub azotków węglowych kilka warstw atomowych. Po raz pierwszy w 2011 r. Materiały MXENE mają przewodność metalu węglików przejściowych, ponieważ mają grupy hydroksylowe lub końcowy tlen na swoich powierzchniach.
Morfologicznie Mxene jest jak zgrabny hydrożel między tlenkami metali i tak dobrze prowadzi energię elektryczną, że może zastąpić miedź i aluminium w przewodach, dzięki czemu jony poruszają się z znacznie mniejszym rezystancją.
Znaczenie przełomu technologicznego Mxene polega nie tylko na skróceniu czasu ładowania telefonów komórkowych. Profesor Gao Guoqi, który jest odpowiedzialny za projekt badawczy, uważa, że ​​rzeczywiste zastosowanie Mxene może również rozszerzyć się na pojazdy elektryczne i promować popularyzację takich pojazdów.
Syntetyczna mxene przygotowana przez trawienie HF ma morfologię podobną do akordeonu, są one wielowarstwowe MxENE (ML-MxEN) lub gdy mniej niż 5 warstw nazywane jest cienką warstwą Mxene (Fl-Mxene). Ponieważ powierzchnię MXENE można dołączyć do grup funkcjonalnych, Mn+1xNTX (gdzie t jest grupą funkcjonalną, O, F, OH) można wymienić w zwykły sposób.
MXENE można wytworzyć przez trawienie fazy maks., Która zwykle zawiera jony fluorkowe, takie jak kwas hydrofluorowy (HF), fluorek wodoru amonu (NH4HF2) lub kwas hydrochlorowy (HCL) z mieszaniną fluorku litowego (LIF). Na przykład trawienie Ti3Alc2 w temperaturze pokojowej w roztworze wodnym HF może selektywnie usunąć atom A (AL), podczas gdy powierzchnia warstwy węgla wytwarza atomy terminali O, OH i/lub F.
TI4N3 jest jedynym materiałem azotku MXENE, zgłoszonym jako zsyntetyzowany i ma inną metodę przygotowania od materiału węglika Mxene. Aby zsyntetyzować Ti4N3, maks. Faza Ti4Aln3 i fluorki eutektyczne (fluork litowy, fluor sodu, fluor potasowy) muszą być traktowane w wysokich temperaturach. Ta metoda może erodować aluminium, pozostawiając wiele warstw Ti4N3, a następnie zanurzona w roztworze roztworu wodorotlenku tetrabutyloamoniowego, można podzielić na pojedyncze lub cienkie warstwy (kilka warstw).